Enunciado

No compressor de uma turbina a gás simples entra ar a 14,5 lbf/in² e 80°F e sai a 87 lbf/in² e 514°F. O ar entra na turbina a 1540°F e 87 lbf/in² e se expande até 917°F, 14,5 lbf/in². O compressor e a turbina operam adiabaticamente e os efeitos das energias cinética e potencial são desprezadas. Tomando como base uma análise de ar-padrão

  1. Desenvolva um balancete completo do aumento líquido de exergia do ar que passa pelo combustor da turbina a gás
  2. Elabore e calcule uma eficiência exergética para o ciclo da turbina a gás

Admita T 0 = 80 ° F ,   p 0 = 14,5 l b f i n 2 .

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica.

Considerando um ciclo ideal, temos que:

η = 1 - h 4 - h 1 h 3 - h 2 = 1 - 296,7 - 126,66 560,59 - 244,68 = 0,462 ( 46,2 % )

Logo, a potência será:

W c i c l o = W t - W c = m h 3 - h 4 - h 2 - h 1 = 5158   h p

Usando os dados acima, podemos concluir que a eficiência exergética se dá por:

η t = 88 % ,   η + c = 84 %

Ou seja, a nova eficiência será:

η = 1 - h 4 - h 1 h 3 - h 2 = 1 - 328,4 - 126,66 560,59 - 276,16 = 0,312 ( 31,2 % )

E por sua vez:

W c i c l o = m h 3 - h 4 - h 2 - h 1 = 3242   h p

Resposta

η = 0,312 ( 31,2 % )

W c i c l o = 3242   h p

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